資源簡介

PCR引物試題分析
高中生物學(xué)選擇性必修三基因工程中，PCR技術(shù)是考查的重點難點內(nèi)容之一，試題種類多，難度大。
1、目標片段的 DNA 分子經(jīng) PCR 反應(yīng)循環(huán)n次，共需要消耗引物的數(shù)量為 個。
分析：PCR 反應(yīng)的原理是利用DNA雙鏈復(fù)制原理，PCR反應(yīng)循環(huán)n次就是DNA分子擴增（復(fù)制）n次，產(chǎn)生DNA分子片段為2n個，單鏈為2n+1，其中每條子鏈的合成均需要1個引物，而2條母鏈不需消耗引物，故共需要消耗引物的數(shù)量為2n+1-2個。
參考答案：2n+1-2。
2、運用PCR技術(shù)擴增DNA分子時，需經(jīng)過變性→復(fù)性→延伸→重復(fù)過程，經(jīng)過4輪循環(huán)后，得到的子代 DNA 分子中，不同時含有兩種引物的 DNA 分子占 。
分析：經(jīng)過 4 輪循環(huán)擴增后，得到的子代 DNA 分子數(shù)目為2
4（或16）個，由于PCR過程中每條子鏈的合成均需要1個引物，且每一輪產(chǎn)生的子鏈均可成為下一輪的模板，所以不含引物的鏈為母鏈，始終2條，并且分布在2個DNA分子中，其余DNA分子均由兩條方
向相反（含有兩種引物）子鏈組成，故不同時含有兩種引物的DNA分子占1/8。
參考答案：1/8。
例3、利用PCR技術(shù)可以擴增目的基因，PCR反應(yīng)體系中除含緩沖液、模板 DNA、dNTP（包含 dATP、dCTP、dGTP、dTTP）、引物以外，還應(yīng)含有 Taq 酶。引物應(yīng)選用圖1中的 （填圖中標號）。
分析：引物是利用PCR技術(shù)擴增目的基因的前提，合成的依據(jù)是目的基因兩端的核苷酸序列，PCR過程中兩個引物分別與目的基因兩端結(jié)合，延伸方向相反，結(jié)果擴增出兩個引物間的DNA片段。
參考答案：AD。
例4、為了篩選出轉(zhuǎn)入了重組質(zhì)粒的大腸桿菌，應(yīng)在篩選平板培養(yǎng)基中添加四環(huán)素，平板上長出的菌落，常用PCR鑒定，所用的引物組成為圖2中 。
分析：PCR鑒定目的基因的原理就是利用引物的特異性，添加特異性引物后看能否擴增出目的基因產(chǎn)物，故選引物甲和引物丙。
參考答案：引物甲、引物丙
例5、為鑒定篩選出的菌落中是否含有正確插入目的基因的重組質(zhì)粒，擬設(shè)計引物進行PCR鑒定。圖3所示為甲、乙、丙3條引物在正確重組質(zhì)粒中的相應(yīng)位置，PCR 鑒定時應(yīng)選擇的一對引物是 。
某學(xué)生嘗試用圖中另外一對引物從某一菌落的質(zhì)粒中擴增出了400 bp片段，原因是 。
分析：如果利用一個擴增目的基因的引物和一個擴增質(zhì)粒的引物，這兩個引物位于重組質(zhì)粒兩側(cè)且方向相反，就能擴增出正確插入的目的基因，如果插入方向相反，則沒有產(chǎn)物，故選擇乙丙。據(jù)圖 3，若擴增出的 DNA 片段為 400 bp，則正好是選擇甲、乙作為引物后目的基因反向連接的結(jié)果，故原因是目的基因的反向連接。
參考答案：乙丙 目的基因的反向連接
例 6、為了便于擴增的 DNA 片段與表達載體連接，需在引物的
端加上限制性酶切位點，且常在兩條引物上設(shè)計加入不同的限制性酶切位點，使DNA片段能定向插入表達載體，減少自連。
分析：在 PCR 技術(shù)中，引物的 3′末端必須與目的片段完全相配，引物的 5′末端可以不與目的片段互補。在耐高溫的DNA聚合酶的作用下，從引物的3′端延伸DNA鏈，故限制性酶切位點相關(guān)序列應(yīng)加在引物的5′端。
參考答案：5′。
例7、定點突變技術(shù)是指通過聚合酶鏈式反應(yīng)（PCR）向目的基因片段中引入所需變化。GFP（綠色熒光蛋白）的發(fā)光基團是第 65 至 67 位的三個氨基酸（絲氨酸-酪氨酸-甘氨酸），該發(fā)光基團可利用定點突變技術(shù)使第66位酪氨酸換成組氨酸，即可發(fā)出更明亮的藍光，成為藍色熒光蛋白（圖4）。
定點突變第一步得把突變位點設(shè)計在引物上，據(jù)圖中信息人工合成短 DNA 引物應(yīng)包含的序列是 。
分析：定點突變一般設(shè)計在引物的中間位置，突變位點堿基不能與模板鏈互補配對，但兩側(cè)序列可以互補配對，在Taq酶的作用下完成PCR擴增。由于第一輪產(chǎn)生的子鏈可以成為下一輪的模板，所以可以擴增出含定點突變的 DNA 片段。據(jù)題意可知，使第 66位酪氨酸換成組氨酸，只要將其對應(yīng)DNA模板鏈中的ATG 變成 GTG 即可實現(xiàn)，故人工合成短 DNA 引物應(yīng)包含的序列是AGAGTGCTC。
參考答案：AGAGTGCTC。
例8、如圖 5 是科研人員利用重組 PCR 技術(shù)將A基因和B基因連接在一起的過程，先分別對兩個基因進行擴增，除去多余引物后，將產(chǎn)物混合，再對產(chǎn)物進行 PCR 擴增，得到融合基因。 本實驗 PCR1 和 PCR2選擇的引物分別是 和 ，圖中引物2或引物3設(shè)計的要求是 。
分析：PCR技術(shù)能擴增出方向相反的兩個引物間的片段，據(jù)圖可知PCR1應(yīng)選擇引物1和引物2，PCR2應(yīng)選擇引物3和引物4。圖中顯示PCR1和PCR2得到的產(chǎn)物可以通過堿基互補配對形成重疊區(qū)段，由此可知引物 2 和引物 3 是具有互補末端的引物，同時既能與基因 A 末端配對又能與基因 B 末端配對，故引物 2或引物3設(shè)計的要求是將兩個基因的末端序列設(shè)計在同一引物中。
參考答案：引物 1 引物 2 引物 3 引物 4
將兩個基因的未端序列設(shè)計在同一引物中

展開更多......

收起↑